कार्बन सामग्री स्टील को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है। ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक रीकार्ब्युराइज़र स्टील और फाउंड्री उद्योगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसका उपयोग पिघली हुई धातु की कार्बन सामग्री को बढ़ाने के लिए उसके गुणों को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है। यह स्टील के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जिसके प्रदर्शन में सुधार के लिए एक विशिष्ट कार्बन सामग्री की आवश्यकता होती है।
स्टील पर ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक का प्रभाव मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होता है:
1. स्टील की कार्बन सामग्री बढ़ाएँ: ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक, एक कार्बराइजिंग एजेंट के रूप में, स्टील की कार्बन सामग्री को बढ़ा सकता है, जो स्टील के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जिसके प्रदर्शन में सुधार के लिए उच्च कार्बन सामग्री की आवश्यकता होती है।
2. स्टील की सूक्ष्म संरचना को प्रभावित करता है: ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया ग्रेफाइट कणों के निर्माण की कुंजी है, जो सीधे स्टील की सूक्ष्म संरचना और गुणों को प्रभावित करती है। ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया के दौरान, बुझा हुआ मार्टेंसाइट पहले स्थिर कार्बाइड में बदल जाएगा। विशेष रूप से जब कार्बाइड सीमेंटाइट Fe3C है, तो ग्रेफाइट कणों की वर्षा दर में काफी वृद्धि होगी।
स्टील की सूक्ष्म संरचना पर कार्बन सामग्री का प्रभाव मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होता है:
(1) फेराइट और ऑस्टेनाइट का निर्माण: Fe-Fe3C प्रणाली में, विभिन्न तापमानों पर लौह-कार्बन मिश्र धातु की संतुलन संरचना मूल चरणों (फेराइट F, ऑस्टेनाइट A और सीमेंटाइट Fe3C) से बनी होती है। फेराइट एक अंतरालीय ठोस घोल है जो -Fe जाली के अंतरालीय स्थान में कार्बन के घुलने से बनता है, जिसमें अच्छी प्लास्टिसिटी और कठोरता होती है, लेकिन कम ताकत और कठोरता होती है। ऑस्टेनाइट एक अंतरालीय ठोस घोल है जो -Fe जाली के अंतरालीय स्थान में कार्बन के घुलने से बनता है, जिसमें एक चेहरा-केंद्रित घन संरचना और एक उच्च तापमान चरण होता है।
(2) सीमेंटाइट का निर्माण: जब स्टील को धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो कार्बन ऑस्टेनाइट से अवक्षेपित होकर फेराइट और सीमेंटाइट (Fe3C) का मिश्रण बनाता है, जिसे पर्लाइट कहा जाता है। सीमेंटाइट बहुत कठोर और भंगुर होता है, इसकी कठोरता कम होती है।
(3)माइक्रोस्ट्रक्चर पर कार्बन सामग्री का प्रभाव: फेराइट संरचना में समायोजित की जा सकने वाली कार्बन की मात्रा 0 तक सीमित है। 02% कार्बन 1,340 डिग्री फ़ारेनहाइट (725 डिग्री सेल्सियस) पर, लेकिन कमरे के तापमान पर 0.006% (60 पीपीएम) कार्बन तक गिर जाता है। इस स्तर से ऊपर, कार्बन सीमेंटाइट बनाता है।
(4) बैनाइट का निर्माण: कुछ शर्तों के तहत, स्टील में कार्बन सामग्री और अन्य मिश्र धातु तत्व बैनाइट के निर्माण को बढ़ावा दे सकते हैं, जो अच्छी ताकत और कठोरता के साथ मध्यम तापमान पर बनने वाली एक सूक्ष्म संरचना है।
(5) मार्टेंसाइट का निर्माण: तेजी से ठंडा होने के दौरान, उच्च कार्बन सामग्री वाले स्टील मार्टेंसाइट का निर्माण कर सकते हैं, जो उच्च कठोरता और भंगुरता के साथ एक शरीर-केंद्रित टेट्रागोनल क्रिस्टल संरचना है।
(6) माइक्रोस्ट्रक्चर और प्रदर्शन के बीच संबंध: विभिन्न कार्बन सामग्री वाले स्टील अलग-अलग माइक्रोस्ट्रक्चर बनाएंगे, जैसे कि फेराइट, पर्लाइट, बैनाइट और मार्टेंसाइट, जो स्टील के यांत्रिक गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। उदाहरण के लिए, कम कार्बन स्टील मुख्य रूप से फेराइट बनाता है, जिसमें अच्छी प्लास्टिसिटी और कठोरता होती है; जबकि उच्च कार्बन स्टील अधिक कठोरता और ताकत के साथ अधिक सीमेंटाइट और मार्टेंसाइट बना सकता है, लेकिन कम क्रूरता के साथ।
3. स्टील के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है: ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया के कारण स्टील में कार्बाइड विघटित हो जाएंगे और ग्रेफाइट कण बनेंगे, जो स्टील के यांत्रिक गुणों को बदल देगा, जिसमें ताकत, प्लास्टिसिटी और प्रभाव क्रूरता शामिल है।
4. स्टील के भंगुर होने का कारण बन सकता है: उच्च तापमान और दीर्घकालिक तनाव के तहत, स्टील में पर्लाइट ग्रेफाइटाइजेशन से गुजर सकता है, यानी, सीमेंटाइट अपने आप ही ग्रेफाइट में विघटित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्टील का भंगुर हो जाता है, ताकत और प्लास्टिसिटी में कमी आती है और कमी आती है। प्रभाव कठोरता में. स्पष्ट होना.
5. स्टील की गर्मी प्रतिरोध को प्रभावित करता है: ग्रेफाइटाइजेशन स्टील की गर्मी प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, क्योंकि ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया के दौरान, कार्बन के अलावा अन्य हेटरोएटम आगे वाष्पीकृत हो जाते हैं और 1% से कम हो जाते हैं, इसलिए कार्बन की शुद्धता अधिक होती है, और फाइबर मॉडल ग्राफिटाइजेशन तापमान में वृद्धि के साथ मात्रा और गर्मी प्रतिरोध बढ़ता है।
6. स्टील की विद्युत चालकता को प्रभावित करता है: ग्रेफाइटाइजेशन के बाद स्टील की विद्युत चालकता में सुधार होगा क्योंकि ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया के दौरान कार्बन परमाणुओं को ग्रेफाइट जैसी "अशांत संरचना" बनाने के लिए पुनर्व्यवस्थित किया जाता है, जो विद्युत चालकता में सुधार करता है।
7. ग्राफिटाइजेशन की डिग्री का आकलन: ग्रेफिटाइजेशन की डिग्री का मूल्यांकन मेटलोग्राफिक परीक्षा के माध्यम से किया जा सकता है। अवक्षेपित ग्रेफाइट की मात्रा के अनुसार इसे आम तौर पर चार ग्रेडों में विभाजित किया जाता है, जो स्टील के गुणों पर ग्रेफाइटाइजेशन के प्रभाव का मूल्यांकन करने में मदद करता है।
संक्षेप में कहें तो, ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक का स्टील पर कई प्रभाव पड़ते हैं, जिसमें कार्बन सामग्री बढ़ाना, माइक्रोस्ट्रक्चर बदलना, यांत्रिक गुणों को प्रभावित करना, संभवतः भंगुरता पैदा करना, गर्मी प्रतिरोध और विद्युत चालकता में सुधार करना आदि शामिल हैं। उत्पादन में इन प्रभावशाली कारकों पर विचार करने और नियंत्रित करने की आवश्यकता है और स्टील का अनुप्रयोग।
